La cápside del virus.

 

 

 

Los virus son nanomáquinas moleculares anfitriones que infectan desde los procariotas a los eucariotas, tienen diferentes tamaños, formas y simetrías. Preguntas como ¿qué principios rigen su organización estructural, los factores que guían su ensamblado, o cómo estos virus integran múltiple funciones en una estructura única, ha cautivado a los investigadores durante años. Los estudios estructurales mediante cristalografía de rayos X y, más recientemente, las técnicas de crio-EM han proporcionado una gran cantidad de información sobre las estructuras de una variedad de virus. Estos estudios han promovido nuestra comprensión de los principios que subyacen en la organización estructural de los virus. Tal conocimiento tiene consecuencias prácticas en la prestación de una base racional para el diseño y desarrollo de estrategias antivirales. En este documento, se revisan los principios de formación de la cápsida se basa en una variedad de virus, junto con un poco de perspectiva histórica.

 

Los virus son  conjuntos macromoleculares de compuestos metaestables, es decir que tienen propiedades de sistemas con varios estados del genoma viral encerrado dentro de un cápside proteica. Vienen en una variedad de tamaños y formas. Algunos son grandes y otros son pequeños, algunos son esféricas o de tipo varilla, y algunos tienen envolturas lipídicas. Muchos de estos virus exhiben organización  simétrica. Independientemente de su forma y tamaño, el subyacente

tema en todos estos virus es que la estructura del virus está diseñado para contener y proteger el genoma vírico y entregarlo a una célula huésped específica para la posterior replicación del virus. Los virus se

distinguen basándose en el tipo del genoma en su contenido, una sola hebra o de doble hebra de ARN o ADN. El genoma viral, además de que codifica las proteínas que constituyen la cápside, también codifica otras proteínas que se mencionan como proteínas no estructurales, así llamados porque no son parte de la organización final de la cápside. Estas proteínas no estructurales son esenciales para la replicación viral dentro de la célula. En algunos virus, en particular de origen bacteriano, el genoma viral codifica una proteína llamada andamio de proteínas que pueden no ser parte de la cápside madura, pero puede ser un factor crítico en la facilitación del ensamblaje de la cápsida.

 

A menudo, el tamaño del virus es proporcional al tamaño del genoma. Sin embargo, el genoma viral contribuye mucho menos a la masa total del virión de las proteínas de la cápside. Fue esta observación de que llevaron a Watson y Crick a sugerir que la cápside tiene que ser formada por la asociación de múltiples copias de la proteína de la cápside. Tal conjunto con la repetición de subunidades, reduce en gran medida la cantidad de información genética requerida. En algunos virus, la cápside implica la formación de un único producto del gen, mientras que en otros virus que son más complejos, lo que implica múltiples productos génicos. Tal conjunto implica subunidades repetidas que plantea varias interesantes preguntas. ¿Cómo estas subunidades interactúan entre sí con una alta fidelidad y especificidad para formar la arquitectura de la cápside?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los virus son agentes infecciosos, parásitos intracelulares obligados, ya que deben replicar dentro de una célula huésped, utilizando su maquinaria macromolecular y el suministro de energía para su proceso de replicación. La forma infecciosa de un virus, la partícula de virus o virión, se replica a sí mismo al entrar en una célula huésped, desarmándose y insertando sus propios componentes, que luego se ensamblan en la progenie de las nuevas partículas virales. Estas nuevas partículas, pueden infectar a continuación a células adicionales.

La supervivencia del virus requiere el transporte del material genético de una célula infectada a una no infectada, ya sea en el mismo o un nuevo organismo huésped. Para lograr esto, los virus han desarrollado mecanismos de envasado de sus ácidos nucleicos genómicos, ácido ribonucleico(ARN) o ácido desoxirribonucleico (ADN), junto con cualquier otros componentes necesarios para la replicación, dentro de proteínas que forman capas compuestas de subunidades repetidas.

 

 

 

La cápside del virus HIV, es la caja  proteica y su conocimiento  permitiría crear nuevas terapias para el tratamiento de la enfermedad, la estructura proteica que contiene el material genético del virus es clave de su virulencia. 

 

 

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 Esta es el envoltorio de proteína que forma un virus y en el caso del tipo del VIH la estructura posee 4 millones de átomos . Se divide en varias unidades constitutivas denominadas  capsómeros hechos de una proteína llamada protómeros, los capsómeros se auto-ensamblan para formar la cápside,  que preserva el material genético de un virus. La generalidad de los virus tiene cápsides con una organización helicoidal o icosaédrica, como se muestra a continuacion.

 

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La cápside es de importancia crítica para la replicación del VIH, por lo que conocer su estructura en detalle llevaría a nuevos medicamentos que pueden tratar o prevenir la infección, este enfoque tiene el potencial de ser una alternativa poderosa para nuevas terapias contra el VIH, que actúan sobre ciertas enzimas, pero la resistencia a fármacos es un enorme desafío debido a la alta tasa de mutación del virus.

La cápside del virus VIH tiene forma de cono y se compone de proteínas idénticas unidas entre sí en una red compleja de aproximadamente 200 hexámeros y 12 pentámeros, la cáscara no es uniforme y es asimétrica, además de ser muy sensible a las mutaciones, por lo que conociendo su mecanismo, se podría interferir con la función de la mima.

 

 

 

Referencias.

Galileo

El descubrimiento de la estructura del ADN.

El experimento de Hershey-Chase, el ADN es el material genético.

La estructura del ADN.

Características del ADN y el código genético de los humanos.

Funcionamiento del ADN, la historia de su descubrimiento e identificación.

Los virus.

La estructura de los virus.

 

Eduardo Ghershman, 14.6.2013

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